Die Isomere von Dichlormethan und seinem Radikalkation: Eine ab-initio-Erforschung der neutralen und geladenen CH2Cl2-Potentialenergieoberflächen

Berichte von früheren Arbeitern, dass Photolyse oder Ionisation / Neutralisation von Dichlormethan es zu ClHC / Clhc Cl isomerisiert, inspirierten eine rechnerische Suche nach den Potentialenergieoberflächen von neutralem und ionisiertem Dichlormethan für andere Isomere. Auf der MP2 (FC) / 6-31 ++ G∗∗ -Ebene gibt es vier neutrale Minima: konventionelles tetraedrisches CH2Cl2 und das zuvor gemeldete H2C-Cll-Cll sowie ClHC-Hll-Cll und Cl2C-Hll-Hll (die letzteren drei alle mit trikoordinatem C). Auf dieser Ebene gibt es fünf Radikalkationenminima: tetraedrisches CH2Cl2, H2C-ClCl, ClHCClH, ClHC-H-Cl und Cl2C-H-H (letztere vier mit trikoordiniertem C). Bindungslängen und Bindungsordnungen weisen darauf hin, dass (neben den tetraedrischen Spezies) nur neutrale H2c-α-Cl-α-Cl und geladene ClHC-α-Cl-α-H einigermaßen stark gebunden sind; die anderen Arten ähneln van der Waals oder wasserstoffgebundenen Komplexen. Einzelpunkt-MP4SDTQ / 6-31 ++ G∗∗ -Berechnungen an diesen Strukturen mit MP2 (FC) / 6-31G∗ ZPE−Korrekturen zeigen, dass neutrales CsH2C− Cl-Cl 268 kJ mol-1 über herkömmlichem CH2Cl2 liegt und durch einen C2v-Übergangszustand mit einer Barriere von 103 kj mol-1 invertiert. ClHC-H, H-Cl liegt 299 kJ mol−1 und H2C−H,H-H 318 kJ mol-1 über herkömmlichem CH2Cl2. Das CH2Cl2-Radikalkation liegt bei 1063 J mol−1 (11.02 eV) über neutralem CH2Cl2, und die Energien der H2C−, Cl-, Cl-, ClHC-, ClHC-, H-, Cl- und Cl2-, H-, H-Ionen bezogen auf das tetraedrische Ion betragen 34,5, 34,0, 54,1 bzw. 103 kJ mol-1. Die elektronischen Strukturen dieser Spezies werden diskutiert und ihre MP2 (FC) / 6-31G∗ Schwingungsspektren werden berichtet. Einige G1-Energien wurden berechnet, was darauf hinweist, dass die relativen MP4-Energien Null bis 20 kJ mol-1 zu hoch sind.

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